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ENGLISH0755-88840386?；冯p層自動包裝袋內(nèi)層袋第二次扎口裝置的設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間：2020-07-02 08:50:28 |來源：網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載
0 引言
針對危化品易燃、易爆、腐蝕、有毒等特殊危害特性，需要嚴(yán)格杜絕企業(yè)中工人手工參與包裝的過程，最大程度利用機(jī)械自動化來服務(wù)于?；?/span>品包裝行業(yè)。因而?；纷詣踊b的安全性、穩(wěn)定性、連續(xù)性需要得到全面的重視［1-2］。根據(jù)小顆粒狀?；?a href="http://m.shgwjz.com/productshow-26-71-1.html">自動化包裝流水線的研發(fā)，采用雙層包裝袋進(jìn)行充填物料入桶，并且雙層包裝袋先后經(jīng)過內(nèi)層袋扎口兩次，外層袋扎口一次的扎口處理，最后封蓋得到成品。本文著重研究?；?/span>品雙層包裝袋經(jīng)過第一次扎口后，內(nèi)層袋第二次扎口裝置的設(shè)計(jì)，使得整條自動化包裝流水線更加安全、穩(wěn)定、連續(xù)、高效。
- 基本要求
1.1包裝材料基本參數(shù)
包裝袋：內(nèi)層袋尺寸為 600mm×1030mm，外層袋尺寸為 600mm×910mm。
包裝桶：包裝桶為防水紙桶，桶內(nèi)腔深度為420mm，桶內(nèi)腔直徑為 340mm。
1.2雙層袋的袋口形狀以及空間位置關(guān)系
在小顆粒狀?；纷詣踊b流水線作業(yè)中，物料充填入桶后在輥道運(yùn)輸機(jī)的作用下先運(yùn)動到內(nèi)層袋扎口裝置進(jìn)行第一次扎口；在第一次扎口裝置中先后經(jīng)過排氣、收口、整形，及扎口等工序（如圖 1），內(nèi)層袋袋口被收成一束圓形（其直徑不超過 60mm）后用尼龍?jiān)鷹l進(jìn)行扎口。當(dāng)外層袋被排氣吸袋組件吸開的時(shí)候，內(nèi)層袋已經(jīng)完成扎口，并且被夾塊夾緊，當(dāng)外層被吸開后再松開夾塊的同時(shí)輥道開始運(yùn)動，內(nèi)層袋袋口會發(fā)生偏移，偏離包裝桶的軸心位置；在限位組件作用下雙層袋袋口的空間位置波動范圍如圖 2 所示。
區(qū)域 I 為內(nèi)層袋袋口的波動范 圍，區(qū)域為外層袋口的波動范 圍；其中 d=100mm，D=340mm。
1.3扎口形式
本文論述的?；钒b扎口形式由最初手工扎口進(jìn)行機(jī)械自動化改造，?；穬?nèi)層袋自動化扎口方式及原理見文獻(xiàn)《?；冯p層包裝袋內(nèi)袋扎口裝置的設(shè)計(jì)》［3］。
2.第二次扎口裝置的工作原理
?；冯p層袋內(nèi)層袋第二次扎口采用如下動作過程完成：內(nèi)層袋在經(jīng)過第一次扎口完成后來到第二次扎口工位，在檢測到包裝桶時(shí)，沿輥筒方向?qū)ν岬沟膬?nèi)層袋袋口進(jìn)行初步限位修正，然后再將初步修正的內(nèi)層袋袋口夾住限位，從內(nèi)外層袋之間的縫隙將外層袋下拉至桶口邊緣與內(nèi)層袋口充分分離開；下一步繼續(xù)從前后左右方向擠壓內(nèi)袋進(jìn)行限位修正，將內(nèi)層袋處理成長條形，夾緊內(nèi)層袋口并旋轉(zhuǎn) 180°后再次從前后左右四個方向擠壓旋轉(zhuǎn)后的內(nèi)層袋口進(jìn)行限位修正：將最后修正的袋口進(jìn)行扎口，扎口完后將內(nèi)層袋口從上往下擠壓至扎口低于包裝桶口，最后再將外層袋拉起至最高位置，完成整個內(nèi)層袋第二次扎口全部動作。其中扎帶到位動作和內(nèi)層袋第一次扎口相同，詳見文獻(xiàn)《?；冯p層包裝袋內(nèi)袋扎口裝置的設(shè)計(jì)》。
2.1.內(nèi)層袋第二次扎口的工藝流程
為實(shí)現(xiàn)第二次扎口所需要的動作，如圖 3 第二次扎口工藝流程圖。
2.1
- 2.1關(guān)鍵工序工作原理分析
- 22.1雙層袋袋口的分離
圖 3 第二次扎口工藝流程
扎口，在第一次排氣扎口完后，由輸送輥道運(yùn)輸包裝桶到第二次扎口工位進(jìn)行內(nèi)層袋的第二次扎口。
?；冯p層包裝袋內(nèi)層袋需要前后進(jìn)行兩次利用內(nèi)外層包裝袋之間的高度差通過限位組件將
內(nèi)層袋袋口限定在圖 2 中的 I 區(qū)域。再利用內(nèi)外層包裝袋之間的空間間隙將外層袋拉下，外層袋與內(nèi)層袋完全分離開。
2.2.2內(nèi)層袋收袋口的多次限位
在雙層包裝袋口分離完成后，如圖 4 從前后左右四個方向?qū)?nèi)層袋袋口進(jìn)行限位處理，從“三角形”擠壓成“長條形”。為了使內(nèi)層袋完全扎緊并且在包裝袋完好的情況下與袋子外部完全隔離，然后夾緊“長條形”的內(nèi)層袋袋口進(jìn)行180°旋轉(zhuǎn)后將旋轉(zhuǎn)后的袋口再次從前后左右四個方向進(jìn)行限位，最后將內(nèi)層袋袋口再次擠壓成一個一束直徑不超過 60mm 的圓形。內(nèi)層袋經(jīng)過第二次收口處理完成后袋口高度明顯下降并且低于外層袋袋口，第一次扎口位置被旋轉(zhuǎn)折疊裹進(jìn)第二次收袋口中，這樣包裝袋內(nèi)的物料不可能漏出［4］。
????2.2.3扎口方式
內(nèi)層袋第二次扎口方式還是采用結(jié)構(gòu)簡化的自鎖式尼龍?jiān)鷹l，以滿足消除靜電的目的；第二次扎完袋口后，為了方便外層袋的扎口和最后包裝
完的成品包裝桶的封蓋，將第二次扎完的內(nèi)袋袋口垂直向下往包裝桶內(nèi)擠壓使袋口低于包裝桶口后停止復(fù)位，將外層袋拉起至最高位以便后續(xù)包裝扎口［6］。
3.主要系統(tǒng)組件
裝置結(jié)構(gòu)組件主要有內(nèi)層袋限位組件、下拉外袋組件、旋轉(zhuǎn)夾袋組件、扎口組件，本文選取其中一項(xiàng)進(jìn)行說明。
內(nèi)層袋限位組件。內(nèi)層袋在第一次扎口時(shí)， 收完口的內(nèi)層袋進(jìn)入到“R 型”扎條進(jìn)座里面套上已經(jīng)到位的尼龍?jiān)鷹l。如圖 5（b）所示扎條拉斷的過程中內(nèi)層袋袋口會從“R 型”中心位置偏向扎條拉斷方向的出口位置，即內(nèi)層袋扎口后的偏移可以分解為兩個方向如圖 5（c）沿輥道運(yùn)輸方向 x 和垂直輥道運(yùn)輸方向 y，偏移量分別為 x1、 y1。如果不進(jìn)行限位修正，那么內(nèi)層袋袋口會跳出圖 2 區(qū)域 I，使得無法對內(nèi)層袋進(jìn)行收口。如圖 5（a）所示初始限位修正氣缸，在包裝桶運(yùn)動經(jīng)過時(shí)氣缸伸出，同時(shí)輥道繼續(xù)運(yùn)輸，對內(nèi)層袋口進(jìn)行限位修正，限位量分別為 x2、y2，分別與 x1、y1方向相反。如果給出定義圖 2 區(qū)域 I 對應(yīng)的可行性集合 M={（x，y）|（x，y）∈區(qū)域 I}，修正后的內(nèi)層袋袋口位置 N（x1+x2，y1+y2），其中有 N ∈ M 則保證后續(xù)限位扎口的可靠性.
4.關(guān)鍵參數(shù)
圖 5 內(nèi)層袋口限位修正 I 結(jié)構(gòu)圖
參數(shù)進(jìn)行分析和確定。旋轉(zhuǎn)夾袋組件夾緊內(nèi)袋口后需要旋轉(zhuǎn) 180°，如圖 6 所示分別有兩種旋轉(zhuǎn)方案：
在傳感器的檢測下，各組件、氣缸協(xié)調(diào)運(yùn)動， 完成內(nèi)層袋第二次扎口的每一個動作［5］。整個扎口過程保證了對內(nèi)層袋口的空間位置和尺寸形狀進(jìn)行限位修正，每個運(yùn)動組件均可控制調(diào)節(jié)。圍繞內(nèi)層袋口第二次扎口高度的確定旋轉(zhuǎn)夾袋組件的旋轉(zhuǎn)方向和空間位置尺寸作為本裝置的關(guān)鍵
- 夾緊內(nèi)袋口上部，從上往下旋轉(zhuǎn) 180°；
- 夾緊內(nèi)袋口下部，從下往上旋轉(zhuǎn) 180°。如果選擇夾緊內(nèi)袋口下部，從下往上旋轉(zhuǎn)則會將旋轉(zhuǎn)后的內(nèi)層袋口向上提起，包裝桶也會隨之移動，存在安全隱患，并且會將內(nèi)層袋袋口繃緊，方案（b）比方案（a）處理完的內(nèi)層袋口高度
更低，影響扎口；故選擇旋轉(zhuǎn)方案（a），舍棄旋轉(zhuǎn)方案（b）。
圖 6 旋轉(zhuǎn)方案簡圖
如圖 7 所示內(nèi)層袋口夾緊旋轉(zhuǎn)前后空間結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)應(yīng)滿足相互協(xié)調(diào)，確保內(nèi)層袋第二次扎口可靠進(jìn)行。H1 為限位修正組件 II 距離工作臺面的高度，H2 為限位修正組件 II 與限位修正 III組件之間的距離，H3 為旋轉(zhuǎn)夾袋組件旋轉(zhuǎn)中心與限位修正 II 組件之間的距離，H4 為旋轉(zhuǎn)夾袋組件中夾袋板與限位修正組件 II 之間的距離。內(nèi)層袋第二次收完口高度為 H=H1-H3。為了保證旋轉(zhuǎn)完成后內(nèi)層袋可被限位修正組件 III 夾緊則需要滿足，H2 ≤ 2H3，H4 ＞ 0。
5.系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
通過以上分析得出危化品雙層包裝袋內(nèi)層袋第二次扎口裝置的設(shè)計(jì)方案，由各組件之間的協(xié)調(diào)運(yùn)動，得出如圖 8 所示的三維模型圖。
6.結(jié)束語
為了避免流水線作業(yè)過程中產(chǎn)生粉塵和靜電可能引起的危險(xiǎn)，本裝置中的運(yùn)動源件和連接件均采取密封防塵的技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)；并且采用靜電消除技術(shù)，對整個裝置進(jìn)行接地保護(hù)。根據(jù)?；冯p層袋自動化包裝流水線的設(shè)計(jì)目的，本文在以內(nèi)層袋第一次扎口的基礎(chǔ)上，提出了內(nèi)層袋第二次扎口裝置的設(shè)計(jì)構(gòu)思及功能實(shí)現(xiàn)，并對內(nèi)層袋口限位結(jié)構(gòu)進(jìn)行了修正，并設(shè)計(jì)了各組件的關(guān)鍵參數(shù)。經(jīng)現(xiàn)場應(yīng)用，表明此扎口過程穩(wěn)定可靠。
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